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Post traitement des impressions 3D résine

Post traitement des impressions 3D résine

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L’impression 3D résine permet d’obtenir une qualité d’impression phénoménale par rapport à une imprimante FDM (ou à dépot de matière).

En effet, l’épaisseur de couche minimale de ce type d’imprimante est de 0.02mm contre 0.1mm pour une imprimante FDM.

De plus il est possible d’imprimer des modèles entièrement transparent ce qui permet l’utilisation de l’impression 3D dans le domaine de l’optique, ce qui n’est malheureusement pas le cas de l’impression 3D FDM.

En effet, cette technique ne peut pas produire des pièces uniformes alors que l’impression résine le permet.

Dans l’article d’aujourd’hui, nous allons nous intéresser à l’ensemble du processus de post traitement devant être réalisé à la suite de l’impression résine.

Fonctionnement d’une imprimante 3D résine

L’impression 3D résine est basée sur le principe de la photopolymérisation. Ce principe utilise une source de lumière afin de faire durcir de la résine.

Principe de fonctionnement de la photopolymérisation ( http://photochemistry.epfl.ch/PC/PC1_Lesson_10.pdf )

Il existe quatre technologies de photopolymèrisation:

  • Les imprimantes 3D résine DPP (Daylight Polymer Printing). Ces imprimantes utilisent de la résine sensible spectre visible (de 400nm à 700nm). Le projecteur utilisé pour réaliser la photopolymérisation émet donc de la lumière sur toute la largeur du spectre visible.

    Les imprimantes utilisant cette technologie sont les imprimantes Liquid Crystal de Photocentric 3D.
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Spectre électromagnétique de la lumière visible
  • Les imprimantes 3D résine SLA (StereoLithography Apparatus). Ces imprimantes utilisent un laser d’une longueur d’onde d’environ 395nm pour polymériser la résine sensible autour de cette longueur d’onde.

    Les imprimantes utilisant cette technologie sont les imprimantes FormLabs Form 3 et Peopoly Moai.
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Spectre électromagnétique des ultraviolets
  • Les imprimantes 3D résine DLP (Digital Light Processing). Ces imprimantes utilisent un projecteur à lampe d’une longueur d’onde de 405nm pour effectuer le processus de polymérisation de la résine.

    Les imprimantes utilisant cette technologie sont les imprimantes Autodesk Ember, Kudo3D Titan, Phrozen One, 3D Labs Totem ou encore MoonRay S.

  • Enfin, les imprimantes 3D résine LCD. Ces imprimantes se basent sur l’utilisation d’un écran LCD de haute résolution pour réaliser le masquage d’une source UV de type LED, d’une longeur d’onde de 405nm. Seul des rayon UV n’étant pas arrêtés par l’écran LCD intéragisent avec la résine.

    Les imprimantes utilisant cette technologie sont les imprimantes Anycubic Photon, Elegoo Mars, Epax X1, Kudo3D Bean, Longer Orange 10, Phrozen Shuffle, Prusa SL1, Uniz3D Slash, Wanhao D7, Wanhao D8, Zortrax Inkspire.

Précautions d’utilisation

Lorsque l’on parle d’imprimante 3D de type résine s’il y a une chose dont on doit absolument faire attention, c’est bien la résine.

En effet, la résine utilisée est à la fois irritante et toxique. Il faut donc à tout prix éviter les contacts avec les mains, les yeux et toute autre partie du corps.

Il est donc impératif de porter lunettes et gants de protection lorsque l’on manipule la résine ou l’imprimante lorque celle-ci contient de la résine.

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Passons aux choses sérieuses: Le Post Traitement

Il est maintenant temps de nous intéresser au point principal de cet article, le post traitement des modèles imprimé en résine.

Enlever le modèle du plateau d’impression


Afin de ne pas abîmer votre surface d’impression, je recommande l’utilisation d’une spatule en plastisque telle que celles-ci: https://amzn.to/2MFxC73

En effet, une surface d’impression rayée risque de détériorer la qualité d’adhésion de celle-ci. De plus, la qualité de finition de la première couche d’impression s’en ressentira également.

Modèle sur la surface d’impresion de la MoonRay S

Enlevement des supports

Essayer dans la mesure du possible d’enlever les supports présents sur la pièce imprimée à l’aide de vos doigts (tout en portant des gants bien évidemment). De cette manière le modèle présentera moins de griffes au final. Si certains supports sont trop difficiles à retirer, laissez-les sur la pièce. La suite du traitement nous aidera à les enlever plus facilement.

Modèle dont les supports ont été enlevés

Passage dans le bain à ulrasons

Une fois la plupart des supports enlevés, on passe la pièce au bain à ultrasons afin l’enlever la plupart de la résine non polymérisée présente sur le modèle.
Pour ce faire, je recomande l’utilisation d’un bac à ultrasons avec résistance de chauffe tel que celui-ci: https://amzn.to/2ZriWzv

Je recommande 10mins de nettoyage à 50°C.

Pour ce qui est du produit de nettoyage utilisé pour le bain à ultrasons, je vous recommande d’utiliser le nettoyant Green Star (dilué à la hauteur d’un rapport de 1 volume pour 10 volumes d’eau déminéralisée). Vous pouvez le retrouver ici: https://amzn.to/32aPJWn

Bain à ultrason
Nettoyant Green Star utilisé dans le bain à ultrason

Passage dans l’isopropanol.

Une fois le passage dans le bain à ultrasons effectué. Un rapide passage dans l’isopropanol va permettre d’enlever les éventuels résidu de résine non polymérisée encore présents sur le modèle.
Je vous conseille d’acheter l’isopropanol par lot de 5L (cela revient moins cher): https://amzn.to/2U6aWxR

Personnellement j’utilise un récipient de la marque Sitema pour le nettoyage de mes pièces à l’alcool isopropylique. Il a l’avantage de posséder un panier amovible pour y mettre le modèle ainsi qu’un couvercle avec un joint torique assurant une bonne étanchéité: https://amzn.to/2MEiI0T

Le contenant présenté dans le lien ci-dessus existe également en version 1.5L que je recommande à la version 1L du lien.

Pour ce qui est du temps de nettoyage à l’isopropanol comptez 5 à 10 min en agitant de temps en temps le modèle.

Passage du modèle dans l’isopropanol

Traitement UV

Le traitement UV est la dernière étape du post traitement des modèle imprimés en résine. Une fois la pièce ayant fait un bref passage dans l’alcool isopropylique, nous allons utiliser une lampe UV de manucure afin de terminer le processus de photopolymérisation.

Je recommande d’utiliser une lampe UV de manucure de 36W ou plus pour effectuer ce travail: https://amzn.to/2ZDjFNi

Au niveau du temps de passage sous la lampe UV, tout cela va dépendre du niveau de remplissage de votre modèle. Un modèle évidé ne nécessite peut=être que 30 mins de traitement alors que le même modèle plein peut nécessiter plusieurs heures sous les UVs.

Afin de savoir si le modèle est entièrement sec, rien de plus simple! Touchez-le à main nue. Si il est collant, il nécessite encore d’être exposé aux UVs, dans le cas contraire, le post traitement est terminé!

Pasage du modèle sous les UV

Etat final du modèle après le traitement UV

La pièce étant maintenant entièrement sèche, celle-ci ne présente plus aucun danger d’irritation de la peau au touché et peu donc être manipulée à main nue sans devoir prendre de précaution au préalable.

Modèle fini

Petit teaser du prochain article de la section

Le prochain tutoriel traitera de la réalisation d’une « UV Curing Box » à partir d’une lampe UV de manucure.

DIY « UV Curing Box »
Laurent Chevalier Depuis mon plus jeune âge, j'ai toujours été fasciné par le fonctionnement des appareils en tout genre. Ayant la chance d'avoir un père extrêmement bon bricoleur et touche à tout, j'ai été baigné dès la tendre enfance dans les bricolages de mon paternel. Déjà à la maternelle où je réparais la perforatrice de mon institutrice. Ensuite je démontais mes jouets afin de comprendre leur fonctionnement. Toujours fasciné par la technique et les sciences, je me suis orienté vers des études secondaires scientifiques. J'ai ensuite continué dans ma lignée par un bachelier en électronique appliquée qui m'a apporté énormément de compétences dans le domaine grâce à des professeurs partageant une même passion. N'ayant pas encore assez exploré ce domaine à mon goût, je décide de continuer l'aventure par un Master en sciences de l'ingénieur industriel en finalité électronique.

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